Série industrial: ZS8100-HCl

Analisador de cloreto de hidrogênio para processos ZS8100-HCl

Analisador de cloreto de hidrogênio TDLAS a laser de diodo para CEMS de incineração de resíduos (Diretiva IED da UE ≤10 mg/Nm³), processos cloro-álcali, PVC / VCM / EDC e exaustão de clorossilano em processos CVD de semicondutores

Faixa de medição
0–50 / 0–200 / 0–5000 ppm
Exatidão
±2 % FS ou ±1 ppm
Tempo de resposta (T90)
<10 s
Peças em contato com o gás
Hastelloy C-276
Visão geral do produto

Visão geral

O ZS8100-HCl é um analisador de cloreto de hidrogênio TDLAS extrativo desenvolvido para condições de serviço quentes, úmidas e corrosivas — CEMS de incineração de resíduos e resíduos perigosos conforme o limite diário de emissão (ELV) da Diretiva IED da UE de 10 mg/Nm³, monitoramento de salas de células e seções de compressão em processos cloro-álcali, acompanhamento de processos de monômeros de PVC / VCM / EDC, exaustão da decomposição de clorossilano (TCS / DCS) em processos CVD de semicondutores e verificação da redução de emissões em lavadores úmidos. Um laser de diodo de infravermelho próximo com linha estreita detecta HCl acima do contínuo de H₂O e separa a linha de HCl do fundo de CO₂ / SO₂ / HF, que pode limitar o NDIR de banda larga em matrizes gasosas ácidas e úmidas. O caminho de medição percorre uma linha de amostragem aquecida com peças em contato com a amostra de Hastelloy C-276 para preservar a integridade do HCl acima de seu ponto de orvalho.

Principais destaques
  • Absorção de linha única por laser TDLAS — célula óptica sem reagentes; a linha de amostragem aquecida exige manutenção
  • A seleção da linha do laser separa o HCl do contínuo de H₂O e do fundo espectral de CO₂ / SO₂ / HF após a análise da matriz
  • A linha de amostragem aquecida e as peças em contato com a amostra de Hastelloy C-276 preservam a integridade do HCl acima do ponto de orvalho
  • O firmware multifaixa cobre desde ppm em CEMS (EU IED ≤10 mg/Nm³) até a faixa de % em processos, sem alteração da óptica

Especificações técnicas completas

Desempenho principal

Principais métricas de desempenho do ZS8100-HCl
Métrica Valor Status
Faixa de medição 0–50 / 0–200 / 0–5000ppm (multifaixa) condicional*
Exatidão ±2 % FS ou ±1ppm (o que for maior) condicional*
Tempo de resposta (T90) <10 s condicional*
Limite de detecção <0.5ppm (adequado para CEMS) condicional*

* Valores típicos de HCl em aplicações TDLAS industriais — apresentados como escopo pretendido; os valores confirmados são fornecidos na folha de dados final durante o orçamento.

Medição

Especificações de medição do ZS8100-HCl
EspecificaçãoValor
Princípio de mediçãoTDLAS (espectroscopia de absorção a laser por diodo sintonizável)
Comprimento de onda alvoInfravermelho próximo ≈ 1,74 μm (banda de sobretons do HCl)
Faixa de medição0–50 ppm / 0–200 ppm / 0–5000 ppm (multifaixa)
Limite inferior de detecção<0.5 ppm (adequado para CEMS)
Exatidão±2 % FS ou ±1 ppm (o que for maior)
Repetibilidade≤1 % FS
Tempo de resposta (T90)<10 s
Resolução da matrizO contínuo de H₂O / CO₂ / SO₂ / HF é tratado pela seleção da linha do laser e pela análise da matriz da aplicação

Sistema de amostragem

Especificações do sistema de amostragem do ZS8100-HCl
EspecificaçãoValor
Modo de amostragemExtrativo por sonda aquecida e linha de amostragem aquecida (acima do ponto de orvalho do HCl)
Peças em contato com o gásHastelloy C-276 no caminho da amostra; PTFE nas superfícies de vedação
Temperatura da amostraAté 180 °C (linha aquecida; depende da aplicação)
Pressão da amostra-30 a +500 mbar g
Condicionamento recomendadoSistema de amostragem aquecido ZS-SCS-800 em Hastelloy (para chaminé / CEMS)
Variante da plataformaO TDLAS para HCl também está disponível em uma plataforma alternativa de analisador para projetos que exigem adequação técnica ao skid — a confirmação ocorre durante a análise de engenharia da aplicação.

Condições ambientais

Especificações ambientais do ZS8100-HCl
EspecificaçãoValor
Temperatura de operação-20 °C a +50 °C
Temperatura de armazenamento-40 °C a +70 °C
Umidade0–95 % UR (sem condensação)
Grau de proteção contra ingressoIP65 (padrão) / IP66 (invólucro para instalação em campo)

Elétrica

Especificações elétricas do ZS8100-HCl
EspecificaçãoValor
Alimentação elétrica100–240 VAC, 50/60 Hz, máximo de 100 W (linha aquecida com alimentação separada)
Saída analógica2 × 4–20 mA (isoladas, configuráveis)
Saída digitalRS-485 Modbus RTU / HART 7 (opcional)
Saídas a relé4 × SPDT (alarme, falha, manutenção, faixa)
DisplayTFT colorido de 5″ com IHM touchscreen local

Características físicas

Especificações físicas do ZS8100-HCl
EspecificaçãoValor
Dimensões (L×A×P)483 × 177 × 420 mm (rack de 19″) / invólucro para instalação em campo opcional
Peso≈16 kg (rack) / ≈34 kg (invólucro para instalação em campo)
Material do invólucroInvólucro de alumínio com pintura a pó; peças em contato com a amostra em Hastelloy C-276
FixaçãoRack de 19″ (4U) / parede / invólucro para instalação em campo

Certificações

Especificações de certificação do ZS8100-HCl
EspecificaçãoValor
Marcação CEConformidade com a diretiva de equipamentos da UE (padrão)
Área classificadaATEX / IECEx — escopo condicional (confirmado por projeto)
Aprovação de tipo para CEMSMCERTS (Reino Unido) / US EPA PS-18 para CEMS de HCl — escopo pretendido, confirmado por projeto
Compatibilidade eletromagnéticaEN 61326-1
Sistema da qualidadeFabricado conforme a ISO 9001:2015
Normas técnicas de aplicaçãoBAT da Diretiva IED da UE / Método 321 da US EPA / DIN EN 1911 (CEMS de HCl para incineração); OSHA PEL 5 ppm (segurança ocupacional para HCl)

Aplicações adequadas para este analisador

Este modelo está associado às seguintes aplicações industriais e condições de processo.

CEMS para incineração
Cloro-álcali
PVC / VCM / EDC
CVD de semicondutores

Ambientes de instalação

Ambientes de processo comuns nos quais este modelo é avaliado.

CEMS de incineração de resíduos e resíduos perigosos (HCl da Diretiva IED da UE ≤10 mg/Nm³)
Monitoramento de salas de células e seções de compressão / secagem em processos cloro-álcali
Acompanhamento de processos de monômeros PVC / VCM / EDC e gases de ventilação
Exaustão da decomposição de clorossilano (TCS / DCS) em processos CVD de semicondutores
Verificação da redução de emissões a montante / jusante de lavadores úmidos

Escopo das certificações

As normas técnicas são apresentadas com seus respectivos escopos e status para que a análise de engenharia possa verificar os materiais em contato com a amostra, o método regulatório aplicável e as condições de área classificada. O desempenho e as aprovações para CEMS são apresentados como escopo pretendido — o status de certificação vigente da sua configuração é confirmado durante o orçamento; o escopo para área classificada é tratado como uma etapa de análise de engenharia condicional, não como uma alegação padrão de catálogo.

Matriz de escopo das certificações do ZS8100-HCl
Norma Escopo Variante Status Documento
CE (declaração de conformidade da UE) Conformidade com a diretiva de equipamentos da UE (padrão) Variante do projeto pretendido Sob consulta
MCERTS / US EPA PS-18 (CEMS de HCl) MCERTS (Reino Unido) / US EPA PS-18 para CEMS de HCl — escopo pretendido; o status de certificação vigente, os números dos certificados e os períodos de validade devem ser confirmados durante o orçamento Variante do projeto pretendido Sob consulta
Área classificada ATEX / IECEx Escopo sujeito à análise de engenharia; confirmado por projeto Variante do projeto condicional Sob consulta
ISO 9001:2015 Sistema de gestão da qualidade — fabricado conforme a ISO 9001:2015 Variante do projeto aprovado Sob consulta
CE Peças em contato com gases corrosivos MCERTS / PS-18 (pendente)

Solicitar documentação

Solicite folhas de dados técnicos, manuais do usuário, certificados e notas de aplicação para este modelo.

Notas sobre as evidências

estudo de caso

Arquitetura de linha aquecida para HCl em gás úmido de chaminé

Para aplicações de incineração de resíduos e cloro-álcali, a arquitetura mantém a amostra de HCl acima do ponto de orvalho por meio de um caminho extrativo aquecido e de componentes em contato com a amostra em Hastelloy, evitando que a medição óptica dependa de uma linha de amostragem de CO / NOx resfriada e seca.

Detalhes técnicos e de engenharia

Detalhes técnicos e de engenharia

Detalhes complementares de engenharia — expanda cada tópico para consultar todas as evidências sobre medição, faixa operacional, sistema de amostragem, calibração, integração, manutenção e aplicações.

01 Princípio e limites da medição

Limites da medição

O TDLAS mede HCl em uma linha de sobretons no infravermelho próximo, enquanto o caminho extrativo aquecido mantém as matrizes gasosas ácidas e úmidas acima do ponto de orvalho do HCl.

Não atende

  • Amostragem à temperatura ambiente ou resfriada e seca para gás úmido de HCl em chaminé
  • Uso de analisadores eletroquímicos de HCl para alarmes de segurança como solução padrão para processos / CEMS
  • Substituição por NDIR sem análise prévia para matrizes úmidas de incineração

Requisitos

  • Sonda aquecida e linha de amostragem aquecida
  • Caminho de amostra em contato com Hastelloy C-276
  • Análise do contínuo de H₂O e da matriz de gases ácidos
  • ZS-SCS-800 ou sistema equivalente de amostragem aquecida e resistente à corrosão para aplicações em chaminé / CEMS

Interferentes e limites

  • Contínuo de H₂O
  • Fundo de SO₂ e CO₂
  • Sobreposição de HF em aplicações com mistura de gases ácidos
  • Perda de HCl no condensado em superfícies frias
02 Faixa operacional

Use estes limites como parâmetros de seleção e confirme as condições da amostra, a exposição ambiental e os materiais antes do orçamento.

Temperatura da amostra
até 180 C
temperatura máxima da linha de amostragem aquecida; depende do projeto
Temperatura ambiente
-20-50 C
Materiais em contato com a amostra
Hastelloy C-276, PTFE
Fora desta faixa operacional
  • Amostragem à temperatura ambiente ou resfriada e seca para gás úmido de HCl em chaminé
  • Caminho de amostra com condensação
  • Escopo para área classificada sem análise prévia
03 Limites do sistema de amostragem

O modo de amostragem, os componentes de condicionamento e as exclusões definem onde termina a responsabilidade pelo analisador e onde começa a do sistema de amostragem.

Modo de amostragem
extrativo
Componentes do limite
  • Sonda aquecida
  • Linha de amostragem aquecida acima do ponto de orvalho do HCl
  • Caminho de amostra em Hastelloy C-276
  • Sistema de amostragem aquecido ZS-SCS-800
Exclusões do limite
  • Linha resfriada e seca com Peltier para aplicações com HCl úmido
  • Reutilização de uma linha genérica de amostragem de CO / NOx para HCl sem análise do caminho aquecido
04 Calibração e validação

Método de calibração, intervalo, rastreabilidade e suporte a auditorias deste analisador.

Método de zero / span

Plano de zero / span para HCl e auditoria em campo específico para cada projeto

Intervalo

Específico do local

Métodos de referência

Contexto de referência do Método 321 da US EPA; contexto de HCl de fontes estacionárias da DIN EN 1911

Rastreabilidade do gás span

Gás de calibração ou meio de validação específico para cada projeto

Suporte a auditorias

  • Contexto de referência do Método 321 da US EPA
  • Contexto de HCl de fontes estacionárias da DIN EN 1911
  • Suporte ao planejamento de QAL2 / AST quando o escopo CEMS estiver incluído
05 Entradas, saídas e integração

Saídas de sinal e interfaces de comunicação para integração ao sistema de controle.

Saída

4–20 mA / RS-485 Modbus / HART

Saída analógica

2 × 4–20 mA (isoladas, configuráveis)

Saída digital

RS-485 Modbus RTU / HART 7 (opcional)

Saídas a relé

4 × SPDT (alarme, falha, manutenção, faixa)

Nota de análise do DAHS

Confirme o mapa de protocolos, a identificação dos canais, os estados de alarme e o formato dos relatórios durante a análise de integração do projeto.

06 Manutenção e peças de reposição específico do local

Tarefas de manutenção de rotina, consumíveis e requisitos de acesso para este analisador; os intervalos exatos dependem do local.

Tarefas de manutenção
  • Inspecione a sonda aquecida e a linha de amostragem
  • Verifique o caminho de amostra em contato com Hastelloy e as vedações
  • Verifique a configuração de zero / span para HCl
  • Analise o risco de condensação e arraste de ácido
Consumíveis
  • Filtros compatíveis com HCl
  • Peças de reposição para a linha aquecida
  • Gás de calibração ou meio de validação específico para cada projeto
07 Evidências da aplicação

Contexto de aplicação em ambientes industriais complexos.

Estudo de caso CEMS de incineração / recuperação de energia de resíduos municipais

Contexto da aplicação

Usinas municipais de recuperação de energia a partir de resíduos que modernizam o CEMS da caldeira para atender aos BAT-AEL da Diretiva IED da UE enfrentam o tempo de resposta de ~30 minutos dos antigos analisadores NDIR de HCl, o que deixa os operadores sem a visibilidade da faixa dinâmica necessária para gerenciar eventos de perturbação causados por cloretos.

Resposta da arquitetura

Um analisador TDLAS ZS8100-HCl em um circuito extrativo com linha aquecida na saída do ESP — combinado com uma sonda de amostragem aquecida ZS-SCS-800 — fornece resposta de HCl em <10 s, tornando as perturbações causadas por cloretos visíveis ao operador no mesmo minuto em que ocorrem e permitindo agilizar a resposta às perturbações de BAT-AEL.

Resposta a perturbações de BAT-AEL TDLAS extrativo · resposta de HCl em <10 s
Perguntas para seleção

Perguntas frequentes

O ZS8100-HCl pode usar amostragem à temperatura ambiente ou resfriada e seca, em vez de uma linha aquecida a 180 °C?

O HCl é altamente solúvel em água e, em gases úmidos de chaminé, tem ponto de orvalho bem acima da temperatura ambiente — uma corrente de gás de combustão de incineração com 10 %vol de H2O condensa em uma película ácida sobre qualquer superfície fria, arrastando o HCl para o condensado antes que a molécula chegue à célula. A EN 1911 (método de referência para HCl de fontes estacionárias) e o Método 321 da US EPA exigem caminhos de amostragem aquecidos mantidos 20 °C acima do ponto de orvalho local, normalmente ≥180 °C, com peças resistentes ao HCl em contato com a amostra. Uma linha resfriada e seca com Peltier remove a água, mas leva o HCl junto — esse é o modo clássico de falha quando operadores reutilizam uma linha de CO / NOx para aplicações com HCl. Por isso, o ZS8100-HCl é especificado com o sistema de amostragem aquecido ZS-SCS-800 em Hastelloy como conjunto compatível; a instalação à temperatura ambiente ou com linha resfriada e seca não é uma configuração compatível.

Como o ZS8100-HCl mantém a seletividade em gases de combustão úmidos de incineração, nos quais SO2, CO2 e HF absorvem no infravermelho?

A linha de sobretons de HCl no infravermelho próximo, em ~1,74 μm, está em uma janela resolvida pelo laser, na qual o sistema TDLAS percorre o centro da linha com resolução na escala de MHz. Fotômetros NDIR de banda larga podem ter dificuldade para separar a característica do HCl do contínuo de H2O ou da sobreposição de CO2 / SO2 / HF nessa matriz. O ajuste da primeira derivada do TDLAS separa os absorvedores nas laterais da linha e apresenta o HCl com base na forma local da linha. Para CEMS de incineração, isso dá suporte à análise de engenharia alinhada ao Método 321 da EPA, à preparação de QAL2 e ao planejamento de auditorias de campo AST.

Qual faixa de medição devo solicitar para aplicações de incineração sujeitas ao limite ≤10 mg/Nm³ da Diretiva IED da UE?

O limite diário de emissão (ELV) do Anexo VI da Diretiva IED da UE para HCl de incineração é 10 mg/Nm³, com referência a 11 %vol de O2 seco — aproximadamente 6 ppm nas condições de referência. A faixa de firmware de 0–50 ppm é a faixa principal de CEMS para essa aplicação; a faixa de 0–200 ppm atende a perturbações na caldeira e a faixa de 0–5000 ppm atende a salas de células cloro-álcali e circuitos de ventilação de processos PVC / VCM. O firmware alterna a faixa configurada sem alterar a óptica, permitindo que um único analisador cubra tanto a faixa de conformidade regulatória quanto a faixa de perturbações de processo na mesma cadeia de sinal. As unidades de relatório (ppm vs mg/m³, seco vs úmido, normalizado a 11 %vol de O2) são configuradas na IHM e protegidas por acesso de nível de operador.

O ZS8100-HCl tem certificação MCERTS / PS-18 atualmente?

A marcação CE e a fabricação conforme a ISO 9001:2015 são padrão. MCERTS (Reino Unido, organismo certificador Sira) e a Especificação de Desempenho 18 da US EPA (CEMS para HCl gasoso) estão listados como escopo pretendido; o status de certificação vigente, os números dos certificados e os períodos de validade devem ser confirmados durante o orçamento. Portanto, o analisador é especificado como candidato a PS-18 / MCERTS QAL1, e não como um CEMS já certificado; o escopo ATEX / IECEx para área classificada é condicional e deve ser confirmado por projeto antes do compromisso de compra. A equipe de engenharia de vendas confirmará o status de certificação vigente, incluindo o organismo emissor e o número do certificado, antes do compromisso com o projeto.

O ZS8100-HCl está disponível em outra plataforma de analisador para projetos que exigem adequação técnica ao skid?

Sim. O ZS8100-HCl usa a plataforma da série ZS8100 (família O2 / HF / C2H2 em rack de 19 polegadas / invólucro para instalação em campo) e é posicionado como o modelo de referência para HCl em CEMS de incineração e processos cloro-álcali. A mesma medição TDLAS de HCl também está disponível em uma plataforma alternativa de analisador para projetos nos quais outro skid e outra faixa de dimensões mecânicas se adequam melhor — algo comum em saídas de recuperação de enxofre de refinarias e seções de compressão de processos cloro-álcali já padronizadas nessa plataforma. O desempenho de medição TDLAS é comparável nas duas opções; a escolha depende da padronização do skid / painel, e não da exatidão ou da faixa de medição. A engenharia de aplicações confirmará a compatibilidade da plataforma durante a análise de dimensionamento.

Analise o ZS8100-HCl conforme as condições do local

Envie a faixa de medição do gás, a temperatura da amostra, a pressão, a umidade e os requisitos de certificação antes da seleção final do modelo — confirmaremos as especificações e enviaremos um orçamento em até 24 horas.